锅炉耐磨耐火方案

锅炉耐磨耐火方案（通用6篇）

篇1：锅炉耐磨耐火方案

浅谈循环流化床锅炉与耐火耐磨材料

文章摘要：

关键词：流化床 耐火 耐磨材料

0 前言

循环流化床锅炉在我国投放市场运行十几年来，就以其本身的环保效益好，燃烧效率高，煤种适应性能宽，运行调整、检修维护简单等诸多优点被人们所信赖。该炉型不但用在发电和供热事业上，而且在造纸、纺织、印染、制药、石化…等各行各业被广泛的运用。从目前投运的各锅炉生产厂家制造的循环流化床锅炉运行中反映出的问题看，在锅炉的设计及使用技术是上可行的，优点是确切的，该炉型本身的最大弱点磨损也在不断的治理中逐渐走向完善。但是应用在锅炉上的耐火耐磨材料的使用效果均不太理想，经常由于耐磨材料上的问题影响锅炉的安全运行，更有甚者炉顶塌陷、炉墙鼓包后倒塌，大面积混凝土脱落或局部磨损使受热面管裸露造成水冷壁及三管磨损严重后泄露事故……等等，都严重地困扰着循环流化床锅炉的安全经济运行，给使用单位造成很大麻烦和带来重大的经济损失，问题是相当严重的。所以说循环流化床锅炉能否确保较长时间的安全稳定运行，不但与防磨治理的力度、运行调整的精心操作、按时维修等有关系，也与我们选用的耐温、耐磨材料内在质量以及现场的施工技术、施工管理更有关系。怎么样能根据炉子的磨损机理及磨损轻重，客观地、实事求是地精心选用耐火耐磨材料，精心地施工砌筑到各个部位，做到财尽其用、物尽其才，是循环流化床锅炉在使用过程中需要解决的一个重大课题。1 耐火耐磨材料特性

耐火材料是服务于高温技术的基础材料，由于在高温技术的行业中，耐火材料是辅助性材料，所以往往被人们所忽视。正是由于这一点的存在，往往所选用的耐火耐磨材料产品质量达不到使用要求的标准，运行中经常造成主设备停用事故。例如，冶金系统由于耐火材料使用周期短，经常停炉影响生产，由于耐火度不够冶炼优质钢材达不到标准质量。发电、制药、造纸、化工等行业由于用在炉子上的耐火耐磨材料不过关经常造成停炉，不但给使用单位造成直接的经济损失，而且也给广大人民群众生活带来诸多不便，有时甚至还造成连带经济损失。所以说，虽然耐火耐磨材料在高温技术领域是呈辅助性材料特性出现，但万万不可对该材料掉以轻心，必须根据炉型的特点精心选用合适的耐火耐磨材料，而且还需制定出相应的标准、规范、要求、合理配方，并组织技术力量过硬的队伍去完成施工任务。

耐火材料是种矿产物资，矿产资源质量的好坏是与合成的温度、压力、年限有关系。耐火材料又是一种非均质体，有主、副成分之分，我们通常将其基本成分称为主要成分，而将其它成分称为副成分，而副成分又是有意添加的以提高产品某些方面性能的成分和材料中本身携带的杂质所组成。耐火材料中的主要成分是该材料中的主体，也是我们选中要用材料的唯一标准。最大限度地选用主要成分较高的份额和降低有害成分或杂质较少的份额，是保证耐火材料质量的重要一环。或者通过一些有效的措施办法和手段，例如：使用一些添加剂、结合剂、稳定剂、烧结剂、减水剂、抗水剂、抗氧化剂、促凝剂等等，这些都是为了提高耐火材料本身的抗压、耐温、耐磨、抗冲刷、耐腐蚀的作用，最终的目的就是为了让耐火耐磨材料能够满足在高温条件下的运行要求，为高温领域的技术服好务。

我们知道，耐火耐磨材料的主要功能是抵隅高温作用的，因此，它必须由较高熔点的化合物所组成。只有较高熔点的化合物在原材料中的含量较多时，耐火材料才能获得较高的耐火温度；只有较高的耐火温度才能抵隅高温情况下产生的对耐火材料各种破坏力，这是我们选用耐火耐磨材料的原则。如果我们选用的耐火耐磨材料不能在高温下抵隅由物理、化学、机械等方面产生的作用力，不能抵隅炉渣、烟尘、腐蚀性气体等有害杂质元素的侵蚀，势必就会产生耐火材料的熔融、软化、融蚀、磨损和迸裂损坏。为了避免这类情况发生，我们应优先选用一些适合循环流化床锅炉本身情况的耐火耐磨材料，如果我们一味地选用高挡优质材料，虽然能满足使用要求，但造价昂贵很不经济；如果选用的材料不能满足这种炉型的运行要求，再经济的耐火材料也不能使用在锅炉设备上，所以说选用什么样的材料是一项技术性很强、知识面很广、需要考虑诸多因素的细致工作，决不是一项一般的工作，更不能粗心大意。

下面介绍一些氧化物和非氧化物及复合矿物质的熔点及合成情况。

常用氧化物熔点

氧化物

熔点℃

氧化物

熔点℃

SiO2

1725

AL2O3

2050

MGO

2800

CaO

2570

C2O2

2435

Z1O2

2690

常用耐火氧化物及其复合成的主要耐火矿物示意图

常用非氧化物耐火材料组合示意图

主要耐火复合矿物的熔点

矿物名称

化学组成熔点℃

莫来石

3AL2O3？2SiO2

1810

镁铝尖晶石

MgO？AL2O3

2135

镁铬尖晶石

MgO？CR2O3

2180

锆英石

ZrO2？SiO2

2500

正硅酸钙

2CaO？SiO2

2130

镁橄榄石

2MgO？SiO2

1890

白云石

MgO？CaO

2300(低共熔点)

耐火材料常用非氧化物的熔点

名称

化学组成熔点℃

氮化硼

BN

3000

炭化硼

B4C

2350

炭化硅

SiC

2700

氮化硅

Si3N4

2170

石墨

C

3700

通过以上各表格内数据和示意图我们了解了耐火材料的熔点、组合、复合情况，为掌握耐火材料内在质量和根据实际情况选用那种材料打下了基础。磨损机理

锅炉的运行调整，说穿了就是对燃烧的调整，而燃烧本身又是一种化学反应过程。燃料入炉后，在合适温度、充足氧量、均匀搅拌、足够时间的条件下进行完全燃烧。循环流化床锅炉也不例外，只是炉内的燃烧是采用低温燃烧新技术，炉内的燃烧温度要比煤粉炉、链条炉、旋风炉等炉型低一些。而均匀搅拌和足够燃烬时间却比目前投放市场运行的任何炉型都优越，这就是循环流化床锅炉燃烧效率高的最大优点之一。

循环流化床锅炉的燃烧原理是：新燃料入炉后，立即被卷入到大量的物料中，在炽热的物料里，首先吸热、蒸发水分和挥发份的析出并燃烧，而后进行焦碳的燃烧及灰份的形成。这一系列燃烧过程都是在剧烈的流化循环过程中进行的。中倍率的循环流化床锅炉新入炉的燃料只占整个循环物料的6 ～8%左右甚至更少，可以讲新燃料入炉后在燃烧过程中所放出的全部热量首先传给循环物料和维持炉内温度。循环流化床锅炉在正常运行中，所谓的循环物料就是一种载热体。由于整个燃烧过程都是在剧烈的流化循环中进行，所以说在整个的锅炉运行中，就存在着一个循环物料与各受热面，循环物料与炉衬材料的磨损问题，各处磨损的严重与否，磨损量的多少。经各国的多次实验和实际运行情况总结得出的结果是成下列关系式：A=V3.P.фQ/K，A？？磨损量、V？？循环物料的运动速度、P？？炉内压力、φ？？循环物料直径、Q？？循环物料的浓度、K？？燃用煤种的可磨性系数。即：磨损量与物料运动速度三次方、与炉内压力、物料直径和炉内的物料浓度成正比，而与煤种的可磨性系数成反比例关系。所以讲炉子的密相区由于气、固两种物质流速快，压力相对比较高，物料直径和浓度比较大，致使磨损较严重。而炉膛出口虽然炉内压力、循环物料直径和浓度都较小，但流速在加快，同样磨损也很严重，密相区及炉膛出口均在受热面上打一层耐磨材料，其用意就在这里。

我们经分析知道了磨损是由于物料的运动速度、物料浓度、物料的直径和炉内压力所造成的，而这些因素都是循环流化床锅炉固有的特性，是不以人们的意志为转移的，是无法改变和抗拒的，只有循环物料运动速度是随燃烧调整中送、引风量的多少而随时变化。不论从减轻磨损的角度，还是从经济运行的角度，一定要调整最佳的送、引风量。因为多余的送风，不但能造成过快的烟气流速加速磨损。而且还会造成厂用电上升，排烟热损失增大，锅炉效率下降，白白浪费厂用电和热能源。所以说过多的送风不仅仅是一个造成经济损失的问题，而且也是一个影响安全指标的问题。运行调整中一定要以确保安全为原则，以提高锅炉的经济运行为核心、以为企业创最大的经济效益为目的，以获得炉子满负荷较长运行周期为出发点，实实在在做好运行中的调整工作。

在炉膛内，气、固两种物质的运动是错综复杂的，从宏观上讲是按照设计流向进行的，但从微观上看，物料运动的方向自密相区的始端开始就杂乱无序，物料和入炉的原煤在一、二次风的作用下被强烈流化并向上运动，在向上运动的所有物料粒子都同时受着三个方面的作用力；即粒子本身向下的重力，烟风向上流动对粒子的推动力，以及粒子和粒子之间向上运动时的摩擦力。经分析得知：当粒子本身的重力和粒子向上运动时之间的摩擦力之和大于烟风流动对粒子向上推动力时，该粒子就会向下降落或向烟风推动力较小的四周漂移后沿水冷壁及鳍片下滑，下滑到一定高度当粒子重力和摩擦力之和小于烟风向上流动力时又被托起，较大的颗粒物料直至返回到密相区。煤粒在运动中燃烧了自己变成了飞灰，煤中的杂质变成了物料，原来的物料在强烈运动的摩擦中使自身的质量下降，上升高度不断增加直到最后离开炉膛，炉膛内每时每刻总是这样周而复始地进行着。所以说循环流化床锅炉的炉膛内从微观上分析，有成千上万个小循环。而且在高度上的不论哪个截面，以及截面和截面之间其物料的浓度、直径、炉内压力都不一样，这些参数都和炉膛高度成反比例关系，所以炉内的磨损量也是呈下面比上面严重这种关系变化的。

炉内磨损无论是对受热面还是对炉衬材料，都是从表面开始，逐渐向内延进。由于炉内温度较高且又有一些腐蚀性气体，物料的磨损只占其中的一部分，而且还要经受高温腐蚀、氧化腐蚀、二氧化硫及三原子气体的腐蚀等等。受热面都是用优质金属材料制造的，受各种气体腐蚀的因素较少，主要是受循环物料的磨损，而对炉衬材料来说磨损和腐蚀确是全方位的。我们选用的炉衬材料都是由各种矿物质根据不同化学配方制成的，在配制过程中，选用了各种级配比的骨料和相当数量的粉料以及超细微粉另加添加剂和促凝剂，从而获得一种较理想的高强度、耐磨损、抗冲刷、抗剥落、热稳定性能好的耐火材料。耐火耐磨材料的性能是否能满足循环流化床锅炉的需要是各耐火材料生产厂家的迫切愿望，也是各使用循环流化床锅炉用户的希望所在，所以说选用的耐火耐磨材料质量好坏对后天锅炉安全经济运行十分重要。

根据几个锅炉厂投放市场后若干台循环流化床锅炉的运行情况看，有相当数量的炉子其选用的耐火耐磨炉衬材料，都不能满足运行要求。经几千小时运行，其表面就有明显磨损，各种级配的骨料裸露在表面，有相当一部分一动马上就要掉落。从实际磨损留下的痕迹分析得知；就是所选用的耐磨材料黏合剂或结合剂不能将所有的各种级配的骨料和粉料黏结在一起，使之达到循环流化床锅炉运行所需要的高强度、耐磨损、抗冲刷、抗剥落、热稳定性好的要求。由于耐磨浇注料中的骨料和粉料是均匀分布的，其黏结强度不好致使粉料磨损后，骨料就被裸露在表面就变成了无本之木，就会自然脱落或漫漫的被全部磨光，所保护的受热面和担当的密封作用都将无用，这样的情况还算是不错的。还有一种情况，使用在设备上的耐火材料，不但表面上磨损严重，而且内部变酥松强度急剧下降，这样的耐磨材料经常造成大面积脱落，及早的失去保护受热面和密封的作用，绝大多数还会造成事故停炉，严重影响了热动设备的安全运行。造成这种事情发生的根本原因，不是我们选用的耐火耐磨材料骨料和粉料质量差，不能满足使用要求，而是配制的技术不过关和配比比例不合适。先进发达国家生产的耐磨材料，使用在密相区仅有20-30毫米厚，就可使用五万小时以上而且表面很光滑，质量是非常好的。而从我们使用的耐火耐磨材料磨损留下的痕迹分析，耐火材料中的骨料和各种粉料耐磨性能是可以的，由施工后表面特别光滑，当运行一段时间后，其表面就很粗糙或非常粗糙，这时比较粗糙的表面就会一层一层的脱落，更严重的用手一掰就下来一大块，用锤子一敲发出砰砰的酥松声音，追其根本原因就是使用在耐磨材料中的结合剂或粘结剂不好，不能将各种级配的耐火材料有机结合在一起，不能获得较高的强度和耐磨性能，不能使整个混凝土强度达到骨料的强度，这样就很难抵抗由高温造成的各种腐蚀和破坏，就很难确保炉子的正常运行，经常造成事故停炉就成了必然的结果，就成了一个无法抗拒的事实，所以选用什么样的耐火耐磨材料对后天安全运行意义特别深远和重大。如果一旦选用了不合适的耐火耐磨材料，以后想彻底更换要花费几倍的努力才能实现，这方面的教训实在是太多太多啦。结束语

人类的生存、生活和生产均离不开用火，为了防止高温造成的损坏，必须将耐火材料这门技术研究好和利用好。地球上的耐温氧化物质分布和含量基本差不多，而后天的合成方法及配比技术，是随各国的技术状况相差很大，我国的耐火材料与发达国家相比落后很多，不论是耐压强度、抗折强度、粘合强度，还是体积密度、真实比重等都与发达国家有较大的差距，在这种情况下我们更应该高度重视为高温技术服务的耐温耐磨材料的质量。在使用前根据情况精心选料，精心配制；在施工中严格按要求精心施工、精心养护；在运行中尽量避免对耐火、耐磨材料造成急冷急热而产生的膨胀不均造成的不应有的损坏。让耐火材料在热动设备、冶金工业、人类生活等方面发挥出他应有的作用，服务好高温技术、服务好人类的生产和生活。同时我们也呼吁国家级科研单位及早研制开发出若干种高强、耐磨、抗冲刷、热稳定性好的耐温耐磨材料，将我国与先进国家在耐火材料领域的差距缩小，从而赶上或超过发达国家，从而让耐温、耐磨这种辅助性材料在为热动设备服务的过程中不能影响其安全经济运行。

篇2：锅炉耐磨耐火方案

经过两个取暖期的运行，4台循环流化床锅炉在炉内砌筑方面不同程度的暴露出许多问题（1）炉膛密相区耐磨耐火浇注料成鱼；磷状脱落，甚至裸露出销钉头，面积最大处105×210mm。

（2）U型回料阀立管出现多处环向裂纹，最宽处5mm左右。U型回料阀斜料腿处非金属补偿器烧毁、窜灰。

（3）旋风分离器及旋风分离器出口烟道顶棚、旋风分离器入口烟道浇注料和耐火砖连接处出现大面积坍塌。旋风分离器锥体面膨胀起拱。

此处，还存在多处耐磨耐火材料的磨损、开裂、凸起等现象。2 问题的原因及解决方法 2.1 施工工艺不合理（1）浇注料在搅拌时“灰水比” 控制不好。加水量过多，浇注料成型后材料内部气孔率高，材料强度降低，自然凝固时间过长，养生时间加长。加水量太少，材料流动性不好，振动不密实，容易留下气孔、洞穴等，强度也将大大降低。

（2）搅拌时间和振动时间控制不好。搅拌时间太短，材料混合不均匀，不密实，强度较低；浇注料的浇注应采用震捣机分层进行震捣。振动时间过长，材料易产生分层，细粉浮在表面，骨料沉在底部，导致材料强度降低易剥落。浇注料拌和后30min内用完，宜一次浇注到所规定的厚度和高度。浇注料施工应在5℃以上的环境下进行，因为温度太低，材料不易凝固，即使凝固，也是一种假凝现象，浇注料一般应连续进行浇注，在前一层浇注料初凝前，应将下一层浇注料浇注完。如施工间隙超过其初凝时，应按施工缝要求进行处理。

（3）脱模时间控制不好。浇注料还没有硬化就进行脱模。应在浇注料强度能保证及其棱角不因脱模受损坏时，方可拆除。承重模板应在浇注料达到强度的70%时方可拆模。为便于脱模，浇筑前所有模具的浇注面均应涂一层机油。

（4）浇注料养生时间控制不好。锅炉砌筑完后要有足够的自然干燥期，使耐火层中大部分水分能析出，防止烘炉时大量水分不能及时排除，使耐火层爆裂和脱落。

（5）烘炉质量控制不好。烘炉是将炉衬材料中自然干燥无法排除的游离水和结晶水排除，同时对浇注料进行高温固化以达到一定的强度。

烘炉之前，炉衬材料必须要有一定的自然强度（足够的养生期）才能进行。烘炉原则“宜长不宜短，宜慢不宜快”。要按事先制定的烘炉曲线进行，升温速度要均匀平稳，控制好恒温时间及温度，保持温度波动不大于±20℃。防止升温过快，水分不能及时排除，冲破耐磨耐火层；其次防止耐火耐磨层内温度梯度过大，产生巨大热应力，使耐磨耐火层开裂、凸起、脱落。

耐磨耐火材料层外钢壳（如返料腿、旋风分离器锥体）开排汽孔过少，也是不容忽视的因素。2.2结构设计不合理和浇注料质量差 2.2.1耐火耐磨结构设计不合理

（1）耐火耐磨材料膨胀缝设计不合理。环向、纵向膨胀缝设计数量不够。锅炉运行后，耐磨耐火材料受热、体积膨胀，互相挤压、产生裂纹。

旋风分离器入口烟道耐磨耐火浇注料和耐火砖链接处膨胀缝由5mm改为10mm，预留充分的间隙来满足膨胀要求。膨胀缝改为Z字形，防止锅炉灰贯穿，冲刷保温层。膨胀缝填充材料要求两侧有牛皮层耐火纤维毡，防止耐火泥浆浸入填充材料内。环向膨胀缝设计间隔由1500mm改为1000mm。分离器出口烟道和分离器锥体等大面积区，浇注面由（2.5×2.5m）改为小面积的方块（1.5×1.5m）一次成形砌筑，同时设置膨胀缝，膨胀缝宽度≤3mm。填充材料要求刚性强的胶合板，防止振捣时变形。锅炉运行后，胶合板高温烧毁，空间变成膨胀缝。

（2）旋风分离器筒体沿高度方向设有砖衬支撑托板，以达到砖砌墙分层卸载的目的，通过对筒体实际耐火砖重量计算，设计一层托板达不到卸载的目的，根据现场实际情况支撑托板改为二层布置。

返料器立管耐磨耐火浇注料托板由3层改为4层布置，间距缩小为2.5m，达到浇注料分层卸载。

（3）锅炉内Y型抓钉的形状需改进，材质耐热性要强。制做夹角60~80°为最佳，保证抓钉顶部形状，才能增强抓钉对浇注料的抓捉力。

抓钉、布风板、排渣管、风管是金属材料，受热后膨胀系数远大于耐火材料的膨胀系数，如果不进行预处理，金属与耐火材料的接触面上就会形成网状裂纹，导致开裂、脱落。耐火材料接触金属表面要清楚油污及灰渍并均匀涂以1mm以上的沥青。要保证沥青的浓度和涂抹厚度，坚决杜绝用沥青漆代替沥青油。2.2.2耐火耐磨材料质量不过关

（1）耐磨材料的骨料与基质的匹配性和结合性，对材料的耐磨性具有重要影响。骨料与基质失配会导致成型后材料本体出现裂纹，而骨料与基质的结合性差，则会导致冲刷时基质先被冲蚀，然后骨料被孤立出来，进而脱落，这样，即使骨料有着相当优异的耐磨性能也是没用的。最佳的耐磨材料是基质和骨料以相同的速度被磨蚀。

（2）耐磨耐火材料过了保管期限，材料失效，部分材料保存不当，受潮变质，也能造成锅炉砌筑质量不合格。3.预防措施

针对上述情况，为保障工程质量，在绥化热电二期工程建设中，我们还采取了以下措施：（1）在耐磨耐火材料选型方面，根据CFB锅炉不同部位对耐磨性的要求，采用不同性能的耐磨耐火材料。严格控制材料施工工序、工艺和质量，关键工序进行全过程旁站质监。（2）和锅炉生产厂家、砌筑单位共同分析研究。在浇注料中适当加入钢纤维，改善耐火耐磨层的整体性能。另外适量加棉质纤维，棉质纤维在烘炉过程中会烧失，留下许多非贯通的孔隙，这些孔隙能使烘炉过程中产生的水蒸汽顺利排出，防止耐火防磨层因水气不出去而产生爆裂和脱落。

在锅炉顶棚容易坍塌的部位用直径6mm的1Cr13的钢筋焊接加固，增加抓钉的拉伸强度，钢筋长度不超过0.5m，间隔性进行加固，采用“[”形式和顶棚版焊接，或者和Y型抓钉的V字口焊接。

篇3：锅炉耐磨耐火方案

1 运行中出现的问题

经过两个取暖期的运行, 4台循环流化床锅炉在炉内砌筑方面不同程度的暴露出许多问题。

(1) 炉膛密相区耐磨耐火浇注料成鱼磷状脱落, 甚至裸露出销钉头, 面积最大处105×2 1 0 m m。

(2) U型回料阀立管出现多处环向裂纹, 最宽处5 m m左右。U型回料阀斜料腿处非金属补偿器烧毁、窜灰。

(3) 旋风分离器及旋风分离器出口烟道顶棚、旋风分离器入口烟道浇注料和耐火砖连接处出现大面积坍塌。旋风分离器锥体面膨胀起拱。

此外, 还存在多处耐磨耐火材料的磨损、开裂、凸起等现象。

2 问题的原因及解决办法

2.1 施工工艺不合理

(1) 浇注料在搅拌时“灰水比”控制不好。加水量过多, 浇注料成型后材料内部气孔率高, 材料强度降低, 自然凝固时间过长, 养生时间加长。加水量太少, 材料流动性不好, 振动不密实, 容易留下气孔、洞穴等, 强度也将大大降低。

(2) 搅拌时间和振动时间控制不好。搅拌时间太短, 材料混合不均匀, 不密实, 强度降低;浇注料的浇注应采用震捣机分层进行震捣。振动时间过长, 材料易产生分层, 细粉浮在表面, 骨料沉在底部, 导致材料强度降低易剥落。浇注料拌和后30min内用完, 宜一次浇注到所规定的厚度和高度。浇注料施工应在5℃以上的环境下进行, 因为温度太低, 材料不易凝固, 即使凝固, 也是一种假凝现象, 浇注料一般应连续进行浇注, 在前一层浇注料初凝前, 应将下一层浇注料浇注完。如施工间隙超过其初凝时, 应按施工缝要求进行处理。

(3) 脱模时间控制不好。浇注料还没有硬化就进行脱模。应在浇注料强度能保证及其棱角不因脱模受损坏时, 方可拆除。承重模板应在浇注料达到强度的7 0%时方可拆模。为便于脱模, 浇注前所有模具的浇注面均应涂一层机油。

(4) 浇注料养生时间控制不好。锅炉砌筑完后要有足够的自然干燥期, 使耐火层中大部分水分能析出, 防止烘炉时大量水分不能及时排出, 使耐火层爆裂和脱落。

(5) 烘炉质量控制不好。烘炉是将炉衬材料中自然干燥无法排除的游离水和结晶水排除, 同时对浇注料进行高温固化以达到一定的强度。

烘炉之前, 炉衬材料必须要有一定的自然强度 (足够的养生期) 才能进行。烘炉原则“宜长不宜短, 宜慢不宜快”。要按事先制定的烘炉曲线进行, 升温速度要均匀平稳, 控持好恒温时间及温度, 保持温度波动不大于±2 0℃。防止升温过快, 水分不能及时排出, 冲破耐磨耐火层;其次防止耐火耐磨层内温度梯度过大, 产生巨大热应力, 使耐磨耐火层开裂、凸起、脱落。

耐磨耐火材料层外钢壳 (如返料腿、旋风分离器锥体) 开排汽孔过少, 也是不容忽视的因素。

2.2 结构设计不合理和浇注料质量差

2.2.1 耐火防磨结构设计不合理

(1) 耐火耐磨材料膨胀缝设计不合理。环向、纵向膨胀缝设计数量不够。锅炉运行后, 耐磨耐火材料受热, 体积膨胀, 互相挤压, 产生裂纹。

旋风分离器入口烟道耐磨耐火浇注料和耐火砖连接处膨胀缝由5 m m改为1 0 m m, 预留充分的间隙来满足膨胀要求。膨胀缝改为Z字形, 防止锅炉灰贯穿, 冲刷保温层。膨胀缝填充材料要求两侧有牛皮层耐火纤维毡, 防止耐火泥浆浸入填充材料内。环向膨胀缝设计间隔由1 5 0 0 m m改为1 0 0 0 m m。

分离器出口烟道和分离器锥体等大面积区, 浇注面由 (2.5×2.5m) 改为小面积的方块 (1.5×1.5 m) 一次成形砌筑, 同时设置膨胀缝, 膨胀缝宽度≤3 m m, 填充材料要求刚性强的胶合板, 防止震捣时变形。锅炉运行后, 胶合板高温烧毁, 空间变成膨胀缝。

(2) 旋风分离器筒体沿高度方向设有砖衬支撑托板, 以达到砖砌墙分层卸载的目的, 通过对筒体实际耐火砖重量计算, 设计一层托板达不到卸载的目的, 根据现场实际情况支撑托板改为二层布置。

返料器立管耐磨耐火浇注料托板由3层改为4层布置, 间距缩小为2.5 m, 达到浇注料分层卸载。

(3) 锅炉内Y型抓钉的形状需改进, 材质耐热性要强。制做夹角6 0～8 0°为最佳, 保证抓钉顶部形状, 才能增强抓钉对浇注料的抓捉力。

抓钉、布风板、排渣管、风管是金属材料, 受热后膨胀系数远大于耐火材料的膨胀系数, 如果不进行预处理, 金属与耐火材料的接触面上就会形成网状裂纹, 导致开裂、脱落。耐火材料接触金属表面要清除油污及灰渍并均匀涂以1 m m以上的沥青。要保证沥青的浓度和涂抹厚度, 坚决杜绝用沥青漆代替沥青油。

2.2.2 耐火耐磨材料质量不过关

(1) 耐磨材料的骨料与基质的匹配性和结合性, 对材料的耐磨性具有重要影响。骨料与基质失配会导致成型后材料本体出现裂纹, 而骨料与基质的结合性差, 则会导致冲刷时基质先被冲蚀, 然后骨料被孤立出来, 进而脱落, 这样, 即使骨料有着相当优异的耐磨性能也是没用的。最佳的耐磨材料是基质和骨料以相同的速度被磨损。

(2) 耐磨耐火材料过了保管期限, 材料失效, 部分材料保存不当, 受潮变质, 也能造成锅炉砌筑质量不合格。

3 预防措施

针对上述情况, 为保障工程质量, 在绥化热电二期工程建设中, 我们还采取了以下措施:

(1) 在耐磨耐火材料选型方面, 根据C F B锅炉不同部位对耐磨性的要求, 采用不同性能的耐磨耐火材料。严格控制材料施工工序、工艺和质量, 关键工序进行全过程旁站质监。锅炉施工前编写了《循环流化床锅炉施工质量检验及评定标准》。

(2) 和锅炉生产厂家、砌筑单位共同分析研究。在浇注料中适量加入钢纤维, 改善耐火防磨层的整体性能。另外适量加棉质纤维, 棉质纤维在烘炉过程中会烧失, 留下许多非贯通的孔隙。这些孔隙能使烘炉过程中产生的水蒸汽顺利排出, 防止耐火防磨层因水气不出去而产生爆裂和脱落。

在锅炉顶棚容易坍塌的的部位用直径6 m m的1 C r 1 3的钢筋焊接加固, 增加抓钉的拉伸强度, 钢筋长度不超过0.5m, 间断性进行加固, 采用“[”形式和顶棚板焊接, 或者和Y型抓钉的V字口焊接。

(3) 对施工现场的砌筑材料进行抽检。性能要达到《火力发电厂锅炉耐火材料技术条件》的规定 (特别是高强度、高耐磨性、耐热性、抗热震稳定性、抗爆裂性等性能指标) 。

(4) 砌筑材料运输、仓储要求严格按G B/T1 0 3 2 5—1 9 8 8标准执行。根据《耐磨耐火的堆放、取样、验收、保管和运输规定》耐火材料与保温材料应分类堆放, 堆放区域应有防雨、防潮设施。

篇4：锅炉常见的故障维修及改造方案

关键词：锅炉 故障检测 维修 改造

中图分类号：TM62文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0090-01

锅炉作为燃烧、汽水、烟风等等系统的组合体，起结构式很复杂的，系统层次也比较多[1]。各个子系统又能够继续的细分，由多个部件和子系统构成。子系统也并非毫无关联，所以在进行生产工作的时候，由于一个子系统的问题会引起连锁反应，单只其他的子系统收到影响，出现功能障碍和故障，最终整改系统都进入故障状态。原发性故障的发展是从量变到质变的积累过程。锅炉的使用会有消耗，而一般的锅炉都是比较耐用的，所以即便有故障，也不是很难处理的，起维修和改造比较容易。

1 锅炉常见的故障及维修方案

1.1 锅炉的常见故障

1.1.1 机械故障

机械故障一般表现在机械零件的失效，主要有以下几方面引起的，如，残余变形、零件整体的断裂、表面破坏和在正常工作的条件下破坏而导致的。发生以上故障的不仅与时间成正比，还会影响到使用年限。在进入初寒期时，机械故障的发生频率反而和时间是成反比的，在供热初期时机械故障发生的频率越高，相反，在锅炉运行一段时间后，机械故障的频率反而降低了，最后呈平稳状态。而一般在供热的末期，发生机械故障的频率会再次升高，但这时主要和设备管理者有关，只要管理者加强管理，思想上不松懈即可[2]。

1.1.2 振动故障

振动故障主要是由于机械振动而引起机械零件的失效，是一种特殊形式的零件失效。导致较大振动并以至于造成破坏主要是由于设备的安装精度不高或者严重超出技术的允许限额，比如基础材料的松散、地脚的螺栓不正或者固定不牢或者电机和被拖动的设备定心不正等等。因此，针对此类故障，要在机电设备的安装、维修和保养等方面加以重视。

1.1.3 锅炉设备自身缺陷

锅炉是个整体的系统，锅炉的故障受到其与生俱来的缺陷影响。像是锅炉的气密性问题会引起火床燃烧异常，煤因此无法完全的燃烧，产生的炉渣也比较多。对于锅炉而言，面临着烧坏以及排渣机堵塞的风险。因此，我们在对锅炉故障进行预防的时候，应该要着眼于整体，从整个系统来进行考虑，维修的时候，除了要求满足技术要求，符合标准之外，也应该顾忌整体系统。

1.2 锅炉设备的维修技术

1.2.1 检查

为了避免锅炉故障由小变大，需要对其进行定期的维护检修，对故障及时的处理，这是最主要的。检测要求对锅炉的烟、气、水等等的腐蚀情况进行了解，对锅炉温度的改变进行掌握，这样才能够估算出锅炉受到的损害情况，以此为前提才能够让锅炉的使用更加安全可靠，定期检测主要是对锅炉的腐蚀情况、附件的损耗、仪表精确度、部件的形变等等内容进行确定[3]。

1.2.2 超水压试验

超水压试验是一种典型的检查锅炉安全状况的方式。当锅炉出现下列的情况时，就要进行超水压试验：锅炉已连续的使用了多年（一般是6年或以上），锅炉移装或者经过了改装：锅炉受压的部件进行过更新或者挖补；经过了较大电焊修理；锅炉已经停运了一年以上；水管锅炉水冷壁管或沸水管更换的总数已经超过一半或以上。

1.2.3 锅炉保养

锅炉的保养有两种，一种是干式的，一种是湿式的，两种保养方式的首要前提都是讲锅炉清洁后进行。湿式的保养方式比较适合短期停炉。往锅炉中放入火碱、纯碱等物质，能够帮助建立一个碱性的保护层。干式保养需要先用微火进行锅炉的干燥处理，然后将干燥剂放进锅炉，关闭阀门阻断空气的进入，让锅炉完全的干燥，防止受潮导致锈蚀[4]。

1.2.4 平时的维护

锅炉的使用会造成锅炉的消耗，平时的维护能够减少锅炉收到的损耗，定期的使用燃料来进行过滤，保证每月都能够清理一次，这样就可以降低锅炉受到的损耗。锅炉的使用时会有水在其中循环，水会引起水垢和杂质，所以定期的进行排污也是非常重要的，每周要至少一次排污。

每周进行排气，可以减少锅炉的压力，让锅炉的系统更加稳定。锅炉水系统的含气量也是检查的重要内容，对其进行排气，可以有效的预防气堵的情况。设备如果需要暂时闲置不使用，应该要积极的采取措施来阻断空气的流通，保持干燥，在冬季停炉的时候，应该将水排空，以免水冻结。

2 锅炉常见的改造方案

锅炉改造看似简单，实际上的内容比较多，学科比较杂，除了锅炉技术外，还有物理的热学、燃烧理论、流体力学、工程力学、机械学等等多项技术，因此在对其进行改造的时候，需要谨慎的考虑，要能够提升锅炉的性能，保证锅炉的安全性，且能够满足环保的要求[5]。

根据实际的改造情况，我们将其分为四个阶级：第一，低档次改造是由电磁阀或单板机的方式进行流量、压力及温度等的控制；第二，中档次的改造由单板机转向模块化发展，由荧光屏进行锅炉的水位和蒸汽压力及流量、温度等的控制；第三，高档次的改造除去控制以上参数之外，还要对煤量和风量及一氧化碳和二氧化碳的含量等进行显示，用电脑掌握控制工业锅炉使其安全经济的运行；第四，最高档次的改造要进行全自动的控制，对电站锅炉来说，除去要控制锅炉各机组的参数外，又要控制锅炉汽轮机的发电机组参数和输变电参数。由电脑系统指导锅炉机组和发电机组的安全运行。

3 结语

锅炉由多个子系统构成，涉及燃烧燃烧、汽水及烟风等问题，所以非常的复杂，但是其常见故障的处理还是比较简单的，所以维护和维修工作不复杂。不过锅炉的故障存在延时性，不会立刻表现出来，这就需要在起发展的过程中进行检查，寻找故障，积极的预防故障，需要考虑的问题和因素也是比较多的。该文就锅炉系统的常见故障和维修进行了分析，希望能够为锅炉的维修和改造带来一些帮助。

參考文献

[1] 陈学俊，陈听宽.锅炉原理[M].北京：机械工业出版社，1984：26-28

[2]陈丽梅，陈广瑜.陈旧工业锅炉更新节能改造[J].锅炉制造，2008（2）：33-36.

[3]林宗虎，徐通模.实用锅炉手册[M].北京：化学工业出版社，2003：157-159.

[4]张薇.浅析供暖锅炉节能管理[J].黑龙江科技信息，2009（29）：121-125.

篇5：锅炉耐磨耐火方案

关键词：流化床,耐火,耐磨材料

循环流化床锅炉在我国投放市场运行二十几年来, 就以其本身的环保效益好, 燃烧效率高, 煤种适应性能宽, 运行调整、检修维护简单等优点被人们所信赖。但是应用在锅炉上的耐火耐磨材料的使用效果均不太理想, 经常由于耐火、耐磨材料的问题影响锅炉的安全运行, 更有甚者炉顶塌陷、炉墙鼓包后倒塌, 大面积的耐火、耐磨材料脱落或局部磨损严重等, 这些问题都严重地困扰着循环流化床锅炉的安全、经济、稳定的运行。怎么样能根据锅炉的磨损机理及磨损轻重, 客观地、实事求是地精心选用耐火、耐磨材料, 精心地施工、砌筑到各个部位, 做到财尽其用、物尽其才, 是循环流化床锅炉在使用过程中需要解决的一个重大课题。

1 耐温耐磨材料特性

耐火耐磨材料的主要功能是抵御高温作用的, 它必须由较高熔点的化合物质所组成。只有较高熔点的化合物在原材料中的含量较多时, 耐火材料才能获得较高的耐火温度;只有较高的耐火温度才能抵御高温情况下产生的对耐火材料各种破坏力, 这是我们选用耐火、耐磨材料的原则。

下面介绍一些氧化物和复合矿物质的熔点及合成情况 (见表1、2) 。

通过表1、2内数据我们了解了耐火材料的熔点、组合、复合情况, 为掌握耐火材料内在质量和根据实际情况选用那种材料打下了基础。

2 磨损机理

循环流化床锅炉的系列燃烧过程都是在一次风的剧烈流化循环过程中进行的。由于整个燃烧过程都是在剧烈的流化循环中进行, 就存在着一个循环物料与各受热面, 循环物料与炉衬材料的磨损问题, 各处磨损的严重与否, 磨损量的多少决定锅炉的运行周期。经各国对循环流化床锅炉的多次试验和模拟计算以及实际运行情况, 总结得出的结果是基本成下列磨损关系式:

A——磨损量。

V——循环物料的运动速度

P——炉内压力

φ——循环物料直径

Q——循环物料的浓度

C——物料的硬度

K——燃用煤可磨性系数

即:磨损量与物料运动速度三次方、炉内压力、物料直径、炉内的物料浓度和物料的硬度成正比, 而与煤种的可磨性系数成反比例关系。所以讲炉子的密相区由于气、固两种物质流速快, 压力相对比较高, 物料直径和浓度比较大, 致使磨损较严重。而炉膛出口虽然炉内压力下降、循环物料直径和循环物料浓度都较小, 但这时的流速在加快, 同样磨损也非常严重, 密相区及炉膛出口均在受热面上打一层耐磨材料, 其用意就在这里。

炉内磨损无论是对受热面还是对炉衬材料, 都是从表面开始, 逐渐向内延进。由于炉内温度较高且又有一些腐蚀性气体, 物料的磨损只占其中的一部分, 而且还要经受高温腐蚀、氧化腐蚀、二氧化硫及三原子气体的腐蚀等等。受热面都是用优质金属材料制造的, 受各种气体腐蚀的因素较少, 主要是受循环物料的磨损, 而对炉衬材料来说磨损和腐蚀确是全方位的。我们选用的炉衬材料都是由各种矿物质根据不同化学配方制成的, 在配制过程中, 选用了各种级配比的骨料和相当数量的粉料以及超细微粉另加添加剂和促凝剂, 从而获得一种较理想的高强度、耐磨损、抗冲刷、抗剥落、热稳定性能好的耐火材料。耐火、耐磨材料的性能是否能满足循环流化床锅炉的需要是各耐火材料生产厂家的迫切愿望, 也是各使用循环流化床锅炉用户的希望所在, 所以说选用的耐火、耐磨材料质量好坏对后天锅炉的安全、经济、稳定运行其意义十分重要。

3 浇注料的选用和养护

耐火、耐磨浇注料是一种化工产品, 所谓的化工产品在生产和施工甚至在养护和烘烤内部水分时都要有严格的配方、比例、施工工艺、养护时间、烘烤曲线和时间、急冷急热要求等严格的标准, 决不能随心所欲, 更不能违背标准。施工过程中的和料干或稀很主要、振捣的时间、内部空气的排出、钢筋的配置等等都会影响其质量好坏。浇筑后的养护和烘烤也非常主要, 因为耐火耐磨材料是一种化工产品, 在低温烘烤时主要的是将内部的水分烘干, 在烘烤的同时一定掌握温升速度, 如果升温过快, 内部的水分来不及排除就会形成汽团, 汽团逐渐扩大在内部形成压力, 一旦压力达到一定程度就会产生爆炸, 这样的例子是很多的。

结束语

我国的耐火材料与发达国家相比落后很多, 不论是耐压强度、抗折强度、黏合强度, 还是体积密度、真实比重、耐磨系数等都与发达国家有较大的差距, 在这种情况下我们更应该高度重视为高温技术服务的耐温耐磨材料的质量。在使用前根据情况精心选料, 精心配制;在施工中严格按要求精心施工、精心养护;在烘烤时严格按着曲线进行烘烤, 在运行中尽量避免对耐火、耐磨材料造成急冷急热而产生的膨胀不均造成的不应有的损坏。

参考文献

篇6：烟草行业锅炉升压改造方案的设计

关键词：烟草行业；锅炉升压；锅炉改造

中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）19-0035-02

随着社会的进步和时代的飞速发展，各方面的科学技术设备也在不断提高，与之不断提升的还有人们在精神方面以及日常生活方面的需求。烟草在我国的销售数量较高，因此，烟草方面的相关行业中，针对生产烟草的技术要求也在不断升高，在烟草生产的过程中，锅炉是必不可少的一项功能设备设施，有效地提高锅炉的工作效率，烟草的生产效率也会进一步的提升。

1 锅炉的介绍

1.1 锅炉的概述

锅炉是一种内部进行能量方面转换的压力型设备设施，一般向锅炉内部注入的能量就有燃料进行燃烧或者其他方面导致产生的化学能、内部的电能以及高温度的热能等多种能量形式，在通入锅炉中进行了多方面的转换，从锅炉中输出的是存在一定热量程度的热能蒸汽、超高温度的水或者是相关的有机物热能量载体。锅炉从表层意义上来看是可以拆分成锅和炉两个部分，锅内部主要盛放水等相关的液体，而炉的内部放置的一般是可燃烧的燃料，锅炉当中产生出来的热水或者水蒸气都可以直接为人们在日常生活中和工业生产方面的需求中提供充足的热量能源，还可以将其热量能源转化成为其他方式的能量，例如可以将热能转换为机械能，再将机械能转化为电能等。

1.2 锅炉在烟草行业中的现状

烟草行业中的锅炉主要用于为烟草厂提供充足的蒸汽，一般烟草厂都会准备四台有充分燃料的蒸汽式锅炉，负责烟草厂内部所有设备需要的热能，然而相关方面的制作工艺车间内部的设备会不断地进行更新和完善，最终造成四台蒸汽式锅炉会演变成两台使用两台备用或者三台使用一台备用的状况，而且，储热器的排放频率也会随之升高，四台热力的除氧器需要同时工作给水，最终造成的结果是能源会被大量地消耗，并且诸多能源会被浪费，使用效率不断地降低。

2 烟草行业中锅炉的使用、现状问题

2.1 烟草行业中锅炉的使用流程

烟草行业中的锅炉工作一般有以下几个流程步骤：在中压的前提下，将水蒸气通过整齐的导管提供向工作的车间单位，相对按顺序连接真空的回潮机、烟片的松散回潮机、切前的增温以及水洗梗等相关蒸汽设备。而高压强下的蒸汽另一边通进的是储热器，进行相关方面的工作

内容。

2.2 烟草行业中锅炉的现状问题

由于社会的进步和发展，许多设备设施都在不断地进行更新和改换，因此，导致供汽单元方面对蒸汽的消耗设备、对蒸汽的消耗量或多或少地出现增多或者减少的现象，最终导致蒸汽量严重地失去平衡，每一部分需要的蒸汽量不同，需要的压力大小不同，工作项目与工作项目之间都无法进行相互之间的补充，最终出现了两台使用两台备用或者三台使用一台备用的现象。

消耗蒸汽的容量为每个小时1～2吨，锅炉大多数的时间都在做着无用功能的消耗，而功能的浪费和无功消耗十分大，主要的无功消耗是在排放污水、撒去热量、排放烟气等，同时，压力方面的负荷越来越重，压力和温度不够大会导致热量的流失。

3 锅炉升压的改造方案

3.1 改造的目标

一般对锅炉在升压方面的改造，主要是改换供气的压力机、减少锅炉的开动台数、并联供气以及减少除氧器的使用和使用的台数。

3.2 改造的方案设计

3.2.1 提高常使用的锅炉在使用过程中的压力承受度，将后面的锅炉压力一般向下进行调整，同时在前两台锅炉的中压式分气缸和后两台锅炉的高压式分气缸中间用一条管道进行连接，将两种形式的分压缸组合成一体的供汽设备设施。

3.2.2 对车间内部的管道进行相对性质的调整和改造，把原先通入出气管中的高压式管道从中间截断，并且把原来的中压式管道和储气罐被截断的高压式管道相连接，这样可以将两个车间主要使用的用汽设备平均分配到了两条不同的管道当中。

3.2.3 将热力方面的喷雾式除氧器从一开始的四台减少到两台，把两台除氧器的除氧水，专门为四台锅炉进行提供和使用，把锅炉方面实际的运用进行相对应的调整，一台锅炉进行使用一台锅炉处在备用状态或者是两台锅炉进行使用，一台锅炉处在备用的状态，减少一台锅炉的

开动。

3.3 改造的方案设计依据

锅炉一般使用的年限比较长，在这种设计方案被采纳的前提是，锅炉有经过水压方面的检测和外部方面的检测，并且确定锅炉在相关设计压力可以承受的范围之内，进行设计安装后可以安全有效地使用，同时，相连接的管道之间可以将供气平衡将锅炉进行相关的改造后，使得锅炉可以进行共享，保证了生产方面的需求，还减少了锅炉需要开动的台数。

4 改造之后的效果

改造之后减少了不必要的浪费以及无功的作用力，有效地提高了生产方面的效率，由于多个方面都进行了统一化和联通性质，因此，在相关的管理方面也得到了相对的统一。锅炉在用水数量的方面大大地减小了，同时，供汽方面的稳定性能也比改造之前的相关稳定性高提高了许多，在炉中使用的燃烧燃料的数量也大大地减少了，节省下不少的能量资源，因此，达到了改造的最终目的。

5 结语

對锅炉的升压进行良好的改造，在生产和管理方面更加的方便和快捷，同时还加大了烟草行业在生产过程中的生产效率，除此之外，还提升了资源的利用率，降低了资源上出现不必要的浪费现象。

参考文献

[1] 杨贵盛，蔡伟明，王文杰.热电厂锅炉补给水处理系统的比较[J].能源工程，2009，（2）.

[2] 高恒，殷显吉，潘志刚.提高循环流化床锅炉热效率的有效措施[J].东北电力技术，2009，（4）.

[3] 冯智宇.1000MW超超临界机组锅炉燃烧器烧损原因分析及防治[J].发电设备，2013，（2）.

[4] 张晓林，李晓阳.锅炉检验中出现的安全隐患问题与解决措施分析[J].科技资讯，2013，（2）.